PBL教學模式在研究生“細胞生物學”教學中的應用①

侯玲玲，晏 瓊，胡紅剛，丁克儉

(北京交通大學理學院，北京100044)

1 傳統(tǒng)教學法存在的問題

細胞生物學是以細胞為研究對象，從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次，以動態(tài)的觀點，研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學科。它是生命科學的一個重要分支，是生物科學、生物技術、制藥工程專業(yè)的學科基礎必修課和主干課。其講述內容新穎，信息量大，具有基礎與前沿、理論與實踐結合的特點。細胞生物學課程的性質、地位與任務決定了本課程具有內容豐富、教學難度大等特點。傳統(tǒng)的教學法是以教師講授為主，學生被動接受。這種教學法雖然能夠較好地完成預定的教學目標，但不能充分調動學生的主觀能動性，不利于對學生綜合素質的培養(yǎng)。特別是研究生階段，已經(jīng)從本科生以接受各種知識為主的階段，進入以創(chuàng)造知識為主的階段，不再是對于各種新奇的課照單全收，而是要重視問題取向的安排，要根據(jù)自己的專業(yè)需要，所有的精力、所有修課以及閱讀的文獻資料里面都應該有一個關注的焦點——畢業(yè)論文。所以，研究生在學習專業(yè)基礎課或者專業(yè)課的時候，除了要掌握教材所授基本知識，還要根據(jù)自己的論文選題更深入廣泛地學習相關專業(yè)知識，充分了解本領域的前沿進展，學會提出問題、分析問題、解決問題的能力。那么，光靠傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學和學習模式是不能達到好的效果的。因此，改革教學方式方法具有十分重要的意義。

2 以問題為導向的教學方法(PBL)的優(yōu)勢

PBL(problem－based learning)是基于現(xiàn)實世界的以學生為中心的教育方式，是一種以問題為基礎，倡導讓學生通過自學、分析、討論和合作解決問題，培養(yǎng)學生自主學習能力，發(fā)展學生綜合思考能力的教學方法和教學理念。1969年由美國的神經(jīng)病學教授Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學首創(chuàng)，80年代在北美獲得了快速發(fā)展，逐步形成了完整、科學、成熟的教學模式，不斷被北美、歐洲和亞洲的許多大學接受和采用，隨后在世界各國推廣開來［1－2］。2000年后，我國部分醫(yī)學院校率先引入了PBL教學模式。據(jù)WHO 報告，全球目前有1700 余所醫(yī)學院采用PBL模式進行教學，是目前國際公認的培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學方式。目前PBL教學模式呈現(xiàn)出不同的形式和多元化發(fā)展的趨勢，在醫(yī)學、生物學、心理學、工程教育、商業(yè)教育、社會工作教育等多個學科領域的教學中均得到有效的應用［3］。

2．1 學生由被動變主動

傳統(tǒng)的以學科為基礎的教學法以教師講授為主，學生按部就班地進行學習，缺乏學習的熱情，同時思維也受到限制。PBL強調以學生的主動學習為主，將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學習者投入到問題中;它設計真實性任務，強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情景中，通過學習者的自主探究和合作來解決問題，不僅能夠獲取新的知識，還能靈活運用已有的知識，促進對所學知識的鞏固，加強理解和記憶，從而形成解決問題的技能和自主學習的能力。

PBL教學法是跨學科的學習方式，可以促進學生不斷地思考，學生為解決問題需要查閱課外資料，歸納、整理所學的知識與技能，有利于培養(yǎng)學生的自主學習精神;改變了“我講你聽，我做你看”、“預習－聽課－復習－考試”四段式教學方法，讓呆板孤立的知識片化作整體知識鏈，觸類旁通，突出了“課堂是靈魂，學生是主體，教師是關鍵”的教學理念，PBL教學過程中教師慢慢“隱退”，僅在關鍵時刻起到點撥、支架與教練的作用，教師不再是唯一的知識庫，而是知識建構的促進者、學科專家和信息的咨詢者。

2．2 有利于學生拓寬知識面

PBL教學實踐中，學生通過查閱文獻和收集資料，不僅可以掌握本課程重點內容，而且可以了解相關領域的熱點以及前沿進展。拓寬了學生的知識面，有利于知識的理解、領悟和積累。

2．3 提高了學生表達能力及協(xié)作精神

PBL教學實踐中需要小組成員分工合作收集資料、整理資料，最后討論、總結、做最后陳述，這一過程有小組的個人發(fā)言、小組間的相互討論、師生之間的互動交流，可以鍛煉學生的口頭表達能力及相互協(xié)作精神［4］。

2．4 教師的知識面得到拓展，有利于綜合素質的提高

對于研究生來說，不僅要有扎實的基礎理論知識和熟練的實驗技能，而且要了解本領域最新前沿進展。所以在細胞生物學的PBL教學過程中，教師要根據(jù)細胞生物學基本知識，結合本領域的前沿進展，設置合理的案例——即提出有意義有深度的問題，學生通過PBL案例既鞏固了課本知識又了解了很多相關學科或領域的進展。設置好合理的案例以后，還需要盡可能地給學生提供幫助，回答他們提出的各種問題，有些問題可能還會涉及多個學科。這就要求教師不僅熟練地掌握本學科及相關學科的知識，而且要深入廣泛了解相關前沿進展，對知識具有融會貫通、靈活運用的能力。在此過程中使得教師拓寬知識面，增加知識儲備，完善知識結構，促進教與學的互動，真正做到教學相長［5］。在整個PBL教學實踐中，教師既是策劃者和組織者，也是傾聽者、點撥者、點評者和總結者。

3 PBL在研究生細胞生物學教學中的實施

為了能夠在研究生細胞生物學教學中順利開展PBL教學，并取得良好效果，在開課前，我們邀請了加拿大麥克瑪斯特大學(PBL教學發(fā)源地)有著豐富PBL教學經(jīng)驗的微生物學終身教授徐建平給我們進行了為期2周的PBL教學模式培訓。徐建平教授不僅詳細介紹了PBL教學法的理念、內容、具體實施步驟及其優(yōu)越性，而且通過具體案例進行了PBL教學法的實踐，使我們深刻地領悟了PBL教學法的精髓。

PBL的教學思路是“教師課前提出問題—學生查找資料—分組討論—教師總結”。在細胞生物學教學實踐中具體實施方案如下。

3．1 教師提出問題

PBL教學中問題的設計非常重要，需要遵循以下原則:第一，以課程教學目標為基礎，根據(jù)細胞生物學課程重點內容，結合目前細胞生物學領域的研究熱點，確定學生要掌握的概念、方法、背景、進展等，然后設計問題情境。設計的問題應有一定的開放度，使學生能夠從不同側面提出次級問題，以便于學生整合知識，提高學生分析綜合的能力。第二，提出的問題難易程度適中。這就要求教師不僅要熟悉本課程的內容、了解本課程相關領域的進展，而且要具有豐富的教學經(jīng)驗，對學生的背景、學習能力、理論水平等有深入的了解。太難或者面較窄的問題，會影響學生提問題的積極性，進而減弱學生獲取知識的興趣。第三，設計結合日常生活或者現(xiàn)實世界中大家關注的生命科學問題。這樣的問題能夠提高學生學習和探索的興趣，進而提高解決問題的積極性。

在細胞生物學的教學實踐中，我們提出的問題分別結合了細胞生物學重點章節(jié)內容。結合“細胞的統(tǒng)一性和多樣性”和“細胞質基質與內膜系統(tǒng)”這兩章，我們設計的問題是:經(jīng)過長期的進化歷程所形成的真核細胞有哪些不同于原核細胞的結構?在真核細胞中，這些結構執(zhí)行哪些特殊的功能?若細胞結構發(fā)生改變或者功能異常會導致人類患哪些疾病?一般怎樣預防和治療?“細胞信號轉導”和“細胞增殖調控與癌細胞”是本課程的重點，也是細胞生物學領域的熱點，結合這兩章提出的問題是:在多細胞生物這個細胞社會里，信號調控涉及細胞的生長、分化、凋亡及各種生理功能，你了解的細胞信號轉導途徑主要有哪些?其中與腫瘤相關的信號轉導途徑有哪些，如何預防和治療?結合本課程的重點“細胞分化與胚胎發(fā)育”與目前細胞生物學領域的熱點“干細胞生物學”，提出的問題是:干細胞如何分類，目前干細胞領域的研究進展如何?干細胞的臨床應用情況如何?目前存在哪些問題?利用細胞生物知識提出可能的解決方案。學生圍繞教師設計的上述問題進行思考，開放思維，從多角度延伸和拓展課本知識，大膽提出任何與教師設計的問題情境相關的問題。最后把教師設計的問題和學生提出的相關問題匯總。通過這一環(huán)節(jié)，引導和鼓勵學生“善于提問題、勇于質疑”。

3．2 學生分組查閱資料

提出問題以后，要分組解決問題，一般每組3～5人比較合適?？梢允敲總€小組解決不同的問題，也可以是幾個小組解決相同的問題。在教學實踐中，考慮到課程內容較多，學時數(shù)有限，我們采取的是5人一組，每組選一個組長，每個小組解決不同的問題的形式。

這一環(huán)節(jié)是PBL教學過程中學生們自我學習的重要環(huán)節(jié)，要求每組學生在組長的協(xié)調下分工，分頭查閱各種相關資料，由組長帶領組員共同討論、分析匯總收集到的信息;同時要求教師配合每個小組，隨時與各小組進行溝通和答疑。

3．3 小組討論

教師組織各小組一起討論每組收集匯總的信息。每個小組由組長進行陳述，組員補充，其他組進行質疑和指正。教師要分析學生收集的資料的準確性、可靠性以及完整性，最后總結出已收集的信息中存在的問題以及需要進一步補充的內容，以便各小組繼續(xù)查閱資料，使問題最終得到圓滿解決。

這一環(huán)節(jié)是對教師指導技能以及知識面的考驗，教師不僅要善于引導學生深入思考、學會分析問題、解決問題，而且必須具備很強的專業(yè)知識背景，了解學科的前沿進展。

3．4 小組陳述

在上一次的討論和補充后，各小組對問題有了進一步的了解，對問題的解決更加完善、準確，最后形成了書面總結和匯報文稿。每組有30分鐘時間講述對各自問題的解決方案。

3．5 評價

傳統(tǒng)的教學可以采用標準化的考試對學生統(tǒng)一進行考核，給出確定的分數(shù);而采用PBL教學，評價的標準比較多樣、全面。評價的標準可以由教師和學生共同討論來制定，包括小組內成員自我評價、小組之間互相評價以及教師對各個小組的評價，信息是否完整、最新，是否有創(chuàng)新、團隊合作性，整理資料是否有邏輯性和條理性、是否按時完成，小組成員在小組討論時的參與性，各組的匯報是否精彩等都可以納入評價的內容。其中教師的評價包括對每組的團隊評價和組員的個人評價。

4 結語

高等教育培養(yǎng)人才的任務主要是通過課程的組織和實施得以實現(xiàn)的，課程結構與教學體系的內容、方法、手段改革，則是改革人才培養(yǎng)模式的具體體現(xiàn)［6］。為了提高教學質量，培養(yǎng)和提高研究生的實踐創(chuàng)新能力，促進學生綜合素質的提高，我們積極進行教學改革，結合細胞生物學課程特點，將PBL教學模式引入研究生課堂，獲得了很好的教學效果。通過PBL教學實踐，學生們不僅掌握了細胞生物學教材中的重點內容，而且了解了相關領域的研究熱點及其最新進展，增加了學生學習細胞生物學的興趣，激發(fā)了學習積極性和主動性，鍛煉了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，提升了學生協(xié)作意識和溝通能力。

［1］Townsend G．Problem－based learning interventions in a traditional curriculum are an effective learning tool［J］．Evid Based Dent，2011，12(4):115－116．

［2］Dolmans DH，De Grave W，Wolfhagen IH，Van der Vleuten CP．Problem－based learning:Future challenges for educational practice and research［J］．Med Educ，2005，39(7):732－741．

［3］杜翔云，Anette Kolmos，Jette Egelund Holgaard．PBL:大學課程的改革與創(chuàng)新［J］．高等工程教育研究，2009(3):29－35．

［4］尚改萍，王東吉，張翠英，等．PBL教學法在生理學教學中應用初探［J］．中國高等醫(yī)學教育，2013(5):113－114．

［5］王 婉，梁素華，蔡曉明，等．PBL教學法在醫(yī)學生物學實驗中的初步應用［J］．時代教育，2013(9):135－136．

［6］劉新星，劉艷平，郭 輝，等．PBL教學模式在細胞生物學教學中的應用體會［J］．湖南醫(yī)科大學學報(社會科學版)，2007，9(4):215－216．